遲銘書(shū)，張?zhí)m河，秦宏，王媛，孫斌，車德勇

(1.東北電力大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，吉林吉林132012;2.東北電力大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，吉林吉林132012)

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)高校人才培養(yǎng)提出了更新、更高的要求，如何更好的提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)是高等院校面向21世紀(jì)培養(yǎng)目標(biāo)的重要內(nèi)容。教育部根據(jù)我國(guó)高等學(xué)校本科教學(xué)的實(shí)際情況和社會(huì)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的要求，于2001年制定了《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》，其中明確強(qiáng)調(diào)要進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，注重學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)［1］。

高等學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室不僅是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹匾?，而且也是開(kāi)發(fā)學(xué)生智力、啟迪思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力、獨(dú)立工作和實(shí)踐能力，培育發(fā)明創(chuàng)造意識(shí)，培養(yǎng)專業(yè)技能及科學(xué)作風(fēng)的重要基地。

培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才最重要的是培養(yǎng)動(dòng)手能力，在大學(xué)學(xué)習(xí)階段，動(dòng)手能力的培養(yǎng)主要依賴實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐實(shí)習(xí)。這兩種培養(yǎng)方式各有利弊，實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，主要驗(yàn)證的是課堂教學(xué)的理論知識(shí)，雖然可以較系統(tǒng)的檢驗(yàn)所學(xué)理論知識(shí)，完整的了解專業(yè)知識(shí)的流程及變化規(guī)律，但都停留在理論層面，與實(shí)際生產(chǎn)相差較大［2］。

因此，如何積極探索分層次、多元化教學(xué)，更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能，服務(wù)于教學(xué)體系，成為廣大教育工作者們一直在不斷探索的問(wèn)題。

結(jié)合我校建環(huán)專業(yè)所具備的實(shí)驗(yàn)條件，為更有效的實(shí)施素質(zhì)教育，提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理模式，探討建立開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，對(duì)建環(huán)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)實(shí)行開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理。

1 開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)所需條件

1.1 思想觀念的轉(zhuǎn)變

實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放式教學(xué)模式，不僅僅是在時(shí)間和空間上開(kāi)放，更關(guān)鍵的是在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段上的開(kāi)放，其關(guān)鍵是觀念意識(shí)上的開(kāi)放［3，4］。改革以“受魚(yú)”為主的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，建立以“授漁”為主的創(chuàng)新思維能力和實(shí)際動(dòng)手能力為根本的教學(xué)方法。因此，實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放與否，不僅是個(gè)別實(shí)驗(yàn)臺(tái)，實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放，而是在思想上的，由全院教師共同配合下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革之路。

1.2 儀器設(shè)備條件

實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的數(shù)量和質(zhì)量是關(guān)系到實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放模式的最基本的硬件條件，沒(méi)有充足的實(shí)驗(yàn)儀器條件，實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放教學(xué)永遠(yuǎn)是紙上談兵。我校建環(huán)專業(yè)于2003年至2009年間，共投資近400萬(wàn)元，建立了供熱模擬綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)、空氣調(diào)節(jié)和中央空調(diào)模擬實(shí)驗(yàn)室、空調(diào)制冷熱泵綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)，通風(fēng)模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，因此我校建環(huán)專業(yè)在實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件上完全具備開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本條件。

首先，從各個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)要求上，提出實(shí)驗(yàn)臺(tái)要具備專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，通過(guò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)備能夠盡量多的涵蓋本專業(yè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。這樣的實(shí)驗(yàn)條件，在實(shí)施開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以開(kāi)闊學(xué)生的專業(yè)知識(shí)范圍，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上具備了充分的廣度;其次，實(shí)驗(yàn)臺(tái)各分支實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目具有靈活，多變的組合方式，為達(dá)到同樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)的方案和途徑可以完全不同。學(xué)生在進(jìn)行開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以自行設(shè)計(jì)和搭配實(shí)驗(yàn)方案，為學(xué)生提供充分的想象和創(chuàng)造空間，即鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新思維，又強(qiáng)化了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，從而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上加強(qiáng)了深度;同時(shí)，在組建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中各個(gè)參數(shù)的采集儀器和檢測(cè)傳感儀器上，要求要能夠自由搭配，有機(jī)組合，能夠通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)條件達(dá)到開(kāi)發(fā)、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，這在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中是種飛躍，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器變身為滿足創(chuàng)新思維的工具。這為開(kāi)放式教學(xué)模式中創(chuàng)新思維的培養(yǎng)提供了絕佳的實(shí)驗(yàn)硬件條件。

1.3 實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員及教學(xué)管理?xiàng)l件

開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展伴隨著可供選擇的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目個(gè)數(shù)的大量增加，同時(shí)需要更多的實(shí)驗(yàn)教材和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū);學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中會(huì)發(fā)現(xiàn)更多更深更廣泛的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題;設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn)會(huì)涉及大量的新理論知識(shí)、新實(shí)驗(yàn)知識(shí)(如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、儀器設(shè)備配套、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理等);一些常用實(shí)驗(yàn)儀器的維修、改良等;這些都對(duì)實(shí)驗(yàn)教師提出了更高的要求。因此實(shí)驗(yàn)教師的自我學(xué)習(xí)和進(jìn)修，提高業(yè)務(wù)水平成為開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要條件。

開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)管理也是有其自身特點(diǎn)的。在實(shí)驗(yàn)考核時(shí)，要真正衡量一個(gè)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，只憑一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告和幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是不夠的，因此將實(shí)驗(yàn)成績(jī)分為幾部分:設(shè)計(jì)方案，實(shí)際操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)總結(jié)(論文)，并將其綜合評(píng)分。這種評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生主動(dòng)操作、努力思考、求新創(chuàng)異的積極性。

2 開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)及其特點(diǎn)

2.1 開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

由于建環(huán)專業(yè)是原來(lái)土建類“供熱通風(fēng)與空調(diào)工程”、“城市燃?xì)夤こ獭焙汀肮峥照{(diào)與燃?xì)夤こ獭焙喜⒄{(diào)整為“建筑環(huán)境與設(shè)備工程”專業(yè)，所以專業(yè)培養(yǎng)的側(cè)重點(diǎn)也進(jìn)一步傾向于建筑環(huán)境的創(chuàng)造與維護(hù)，以及建筑設(shè)備、系統(tǒng)的管理。使專業(yè)涵蓋的范圍有所擴(kuò)大，原有的一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容己明顯滿足不了新專業(yè)課程的要求。另一方面，隨著我國(guó)高教事業(yè)的發(fā)展及社會(huì)對(duì)人才能力及知識(shí)結(jié)構(gòu)要求的不斷提高，也要求學(xué)生的獨(dú)創(chuàng)能力、動(dòng)手能力及獨(dú)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力進(jìn)一步加強(qiáng)。原有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法及形式也己適應(yīng)不了這種需要，為此，有必要對(duì)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置以及教學(xué)形式進(jìn)行改革。

表1 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置比較

通過(guò)表1對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容設(shè)置進(jìn)行比較，在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目中，教學(xué)內(nèi)容重復(fù)的現(xiàn)象比較多，如關(guān)于流速、流量、壓力和溫度的測(cè)量，在不同的實(shí)驗(yàn)中都重復(fù)同樣得內(nèi)容，使得實(shí)驗(yàn)的主次不分明，枯燥，也浪費(fèi)了實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)時(shí)間。同時(shí)由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上僅為流體參數(shù)的測(cè)定或多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容單一，也使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度不夠，沒(méi)有發(fā)揮出學(xué)生的主觀能動(dòng)性，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力、獨(dú)立分析問(wèn)題能力和實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)也欠缺。

在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形式下，對(duì)教學(xué)思想和教學(xué)形式的改革，也最終體現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容上。通過(guò)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的指導(dǎo)思路，設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程設(shè)置方案(見(jiàn)表2)，根據(jù)專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容主旨及其課程的基本要求，在圍繞本實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的前提下，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自己動(dòng)手搭建或改建實(shí)驗(yàn)臺(tái)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)裝置采集數(shù)據(jù)，自己整理，獨(dú)立分析后，形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在新的實(shí)驗(yàn)方案下，有些專業(yè)實(shí)驗(yàn)不僅可以通過(guò)同一套實(shí)驗(yàn)裝置同步進(jìn)行，大大簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)數(shù)目，而且實(shí)驗(yàn)的整體綜合性顯著增強(qiáng)，由于實(shí)驗(yàn)方案是由學(xué)生自行設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)裝置自己搭建，其主觀能動(dòng)性得到充分發(fā)揮，有利于對(duì)其動(dòng)手能力、獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)和鍛煉，同時(shí)也將會(huì)大大調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而反過(guò)來(lái)推動(dòng)課堂教學(xué)。

表2 開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)－課程設(shè)置方案表

2.2 開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)

開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。相對(duì)獨(dú)立的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)課程體系的設(shè)置不是與理論教學(xué)的孤立，相反更有益于增強(qiáng)學(xué)生接受專業(yè)知識(shí)，在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，系統(tǒng)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)使得學(xué)生在自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案過(guò)程中明確地聯(lián)系到理論教學(xué)中所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，逐步構(gòu)建起結(jié)構(gòu)清晰的專業(yè)知識(shí)體系。而且在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室后，學(xué)生可以利用課余時(shí)間，選擇感興趣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行探討和深入研究。這種做法強(qiáng)化了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)專業(yè)理論學(xué)習(xí)的興趣，鼓勵(lì)學(xué)生勇于思考，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)能增加實(shí)驗(yàn)室資源的利用率，提高了學(xué)生對(duì)科學(xué)技術(shù)的興趣。隨著實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放，實(shí)驗(yàn)室的容量大幅度提高，可實(shí)現(xiàn)學(xué)校內(nèi)資源共享，并提高儀器設(shè)備的使用率。同時(shí)，通過(guò)學(xué)校積極的引導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生參加校際的科技和知識(shí)競(jìng)賽，參加國(guó)家級(jí)的“節(jié)能減排”競(jìng)賽，或借助開(kāi)放實(shí)驗(yàn)條件來(lái)模擬，分析，并解決實(shí)際建筑室內(nèi)，室外環(huán)境問(wèn)題，使學(xué)生積極投身于專業(yè)學(xué)習(xí)中，為學(xué)生以后從事科研活動(dòng)和理論學(xué)習(xí)深造打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改進(jìn)不僅提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果還促進(jìn)了教師業(yè)務(wù)素質(zhì)的提高。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富，知識(shí)結(jié)構(gòu)層次分明，較系統(tǒng)全面的檢驗(yàn)了理論教學(xué)內(nèi)容，更容易使學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)循序漸進(jìn)，調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)度，使理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)相結(jié)合，更有益于改善整體實(shí)踐教學(xué)的效果。同時(shí)，開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅要求指導(dǎo)教師能夠指導(dǎo)基本實(shí)驗(yàn)，而目還能夠指導(dǎo)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，這就要求教師既要有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，熟練的操作技能，具有較強(qiáng)的科研能力，又要積極跟蹤學(xué)科發(fā)展前沿，掌握新技術(shù)、新方法、新器件的應(yīng)用，不斷地充實(shí)自己，更新自己的知識(shí)，進(jìn)而給學(xué)生更好的指導(dǎo)。

3 結(jié)語(yǔ)

開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)疑是創(chuàng)新能力培養(yǎng)和加強(qiáng)學(xué)生技能訓(xùn)練的主要手段，是提高實(shí)驗(yàn)室和儀器設(shè)備利用率的重要措施，對(duì)于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和積極性、充分發(fā)揮其潛能、提高解決實(shí)際問(wèn)題能力方面，凸顯出了開(kāi)放式教學(xué)的重要作用。

但開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系也確實(shí)存在以下問(wèn)題:

(1)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的相關(guān)管理以及儀器設(shè)備的管理必須要跟上，只有通過(guò)制定并嚴(yán)格執(zhí)行好一系列規(guī)章制度，得以確保實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放教學(xué)的順利開(kāi)展。

(2)實(shí)驗(yàn)教師的教學(xué)和管理工作量大大增加，在核定工作量、人員編制等方面，學(xué)校、院系等各級(jí)教學(xué)管理部門應(yīng)予認(rèn)可。

(3)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放大大提高實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的使用率的同時(shí)，儀器設(shè)備損壞率、元器件和各種材料消耗率也相應(yīng)增加，維護(hù)費(fèi)用顯著提高。

(4)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體是學(xué)生，而實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)到實(shí)施又是由學(xué)生自己完成，因而，學(xué)生之間的可比性降低，評(píng)分的難度加大。需要完善對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的評(píng)價(jià)機(jī)制，建立起多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)與體系。

［1］侯龍清，徐紅梅，羅嗣海.本科開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室實(shí)施對(duì)策的思考［J］.高校實(shí)驗(yàn)室工作研究，2008(2):62－64.

［2］趙修萌.建筑環(huán)境與設(shè)備工程實(shí)驗(yàn)探索研究［J］.實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2010(6):111－112.

［3］趙鵬，譚金芳，彭文博.實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的探索與實(shí)踐［J］.高等農(nóng)業(yè)教育，2003(10):43－45.

［4］張玉平.發(fā)揮開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的多重教育功能［J］.中國(guó)高等教育，2002(9):32－33.